package com.note.feng.leetcode.algorithms.easy.tree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TwoHundredThirtyFive {

    /**
     * 235 二叉搜索树的最近公共祖先
     * 给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
     *
     * 百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个结点 p、q，最近公共祖先表示为一个结点 x，
     * 满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”
     *
     * 例如，给定如下二叉搜索树:  root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5]
     *
     * 示例 1:
     *
     * 输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
     * 输出: 6
     * 解释: 节点 2 和节点 8 的最近公共祖先是 6。
     * 示例 2:
     *
     * 输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 4
     * 输出: 2
     * 解释: 节点 2 和节点 4 的最近公共祖先是 2, 因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
     *  
     * 说明:
     *
     * 所有节点的值都是唯一的。
     * p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉搜索树中。
     *
     * 来源：力扣（LeetCode）
     * 链接：https://leetcode.cn/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-search-tree
     */
    /**
     * 解法：两次遍历
     * 先分别找出根节点到节点p和q的路径集合，再遍历两个集合的最后一个相同的元素，就是最近公共祖先
     * @param root
     * @param p
     * @param q
     * @return
     */
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        List<TreeNode> list1 = new ArrayList<>();
        List<TreeNode> list2 = new ArrayList<>();
        getPath(root, p, list1);
        getPath(root, q, list2);
        TreeNode res = null;
        for (int i = 0; i < list1.size() && i < list2.size(); i++) {
            if(list1.get(i) == list2.get(i)){
                res = list1.get(i);
            }else{
                break;
            }
        }
        return  res;
    }

    private void getPath(TreeNode node, TreeNode p, List<TreeNode> list){
        TreeNode n = node;
        while (n != p){
            list.add(n);
            if(n.val > p.val){
                n = n.left;
            }else{
                n = n.right;
            }
        }
        list.add(n);
    }

    /**
     * 解法二：
     * 一次遍历，根据二叉搜索树的特性，
     * 若当前节点node的值同时大于p的值和q的值，最近公共祖先一定在当前节点的左子树中，
     * 若当前节点node的值同时小于p的值和q的值，最近公共祖先一定在当前节点的右子树中，
     * 否则，当前节点就是最近公共祖先
     * @param root
     * @param p
     * @param q
     * @return
     */
    public TreeNode lowestCommonAncestor2(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        TreeNode node = root;
        while (true){
            if(node.val > p.val && node.val > q.val){
                node = node.left;
            }else if(node.val < p.val && node.val < q.val){
                node = node.right;
            }else {
                return node;
            }
        }
    }

    public class TreeNode {
      int val;
      TreeNode left;
      TreeNode right;
      TreeNode(int x) { val = x; }
    }
}
